人工智能+教育，值得關(guān)注的五大趨勢和五大問(wèn)題

日前，由北京師范大學(xué)未來(lái)教育高精尖創(chuàng )新中心編制的《人工智能+教育》藍皮書(shū)（2018）正式發(fā)布。

該藍皮書(shū)從教育的視角梳理人工智能落地教育的場(chǎng)景，結合人工智能技術(shù)的研究熱點(diǎn)，展望未來(lái)“人工智能+教育”的發(fā)展方向，并梳理了人工智能解決教育領(lǐng)域問(wèn)題的各種方案，搭建了學(xué)校、產(chǎn)業(yè)、研究機構的溝通橋梁，為各領(lǐng)域共同探索人工智能對教育變革的可能性提供了參考。

人工智能將如何影響教育？藍皮書(shū)中的以下幾點(diǎn)判斷，可供教育人參考。

1、人工智能+教育的五個(gè)典型場(chǎng)景

基于對教育領(lǐng)域需求的分析，藍皮書(shū)從智能化的基礎設施、學(xué)習過(guò)程的智能化支持、智能化的評價(jià)手段、智能化的教師輔助手段和智能化的教育管理五個(gè)方面，構建了當前人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的基本應用框架，梳理了“人工智能+教育”的五個(gè)典型應用場(chǎng)景：

（1）智能教育環(huán)境。利用普適計算技術(shù)實(shí)現物理空間和虛擬空間的融合、基于人工智能技術(shù)作為智能引擎，建立支持多樣化學(xué)習需求的智能感知能力和服務(wù)能力，實(shí)現以泛在性、社會(huì )性、情境性、適應性、連接性等為核心特征的泛在學(xué)習；

（2）智能學(xué)習過(guò)程支持。在各類(lèi)人工智能技術(shù)的支持下，構建認知模型、知識模型、情境模型，并在此基礎上針對學(xué)習過(guò)程中的各類(lèi)場(chǎng)景進(jìn)行智能化支持，形成諸如智能學(xué)科工具、智能機器人學(xué)伴與玩具、特殊教育智能助手等學(xué)習過(guò)程中的支持工具，從而實(shí)現學(xué)習者和學(xué)習服務(wù)的交流、整合、重構、協(xié)作、探究和分享。

（3）智能教育評價(jià)。人工智能技術(shù)不僅僅會(huì )在試題生成、自動(dòng)批閱、學(xué)習問(wèn)題診斷等方面發(fā)揮重要的評價(jià)作用，更重要的是可以對學(xué)習者學(xué)習過(guò)程中知識、身體、心理狀態(tài)的診斷和反饋，在學(xué)生綜合素質(zhì)評價(jià)中發(fā)揮不可替代的作用，包括學(xué)生問(wèn)題解決能力的智能評價(jià)、心理健康檢測與預警、體質(zhì)健康檢測與發(fā)展性評估，學(xué)生成長(cháng)與發(fā)展規劃等。

（4）智能教師助理。人工智能將替代教師日常工作中重復的、單調的、規則的工作，緩解教師各項工作的壓力，成為教師的貼心助理。人工智能技術(shù)還可以增強教師的能力，使得教師能夠處理以前無(wú)法處理的復雜事項，對學(xué)生提供以前無(wú)法提供的個(gè)性化、精準的支持，傳授知識效率大幅度提升，有更多的時(shí)間與精力來(lái)關(guān)注每個(gè)學(xué)生的身心全面發(fā)展。

（5）教育智能管理與服務(wù)。通過(guò)大數據的收集和分析建立起智能化的管理手段，管理者與人工智能協(xié)同，形成人機協(xié)同的決策模式，可以洞察教育系統運行過(guò)程中問(wèn)題本質(zhì)與發(fā)展趨勢，實(shí)現更高效的資源配置，有效提升教育質(zhì)量并促進(jìn)教育公平。

2、人工智能時(shí)代未來(lái)教育五個(gè)發(fā)展趨勢

人工智能技術(shù)的發(fā)展，將使得未來(lái)教育發(fā)生重大的結構性變革，雖然具體變化形態(tài)是多樣的、無(wú)法預測，但以下五個(gè)發(fā)展方向則是確定的：

（1）未來(lái)教育要關(guān)注人機結合的制度體系與思維體系：要善于運用人機結合的思維方式，使教育既實(shí)現大規模覆蓋，又實(shí)現與個(gè)人能力相匹配的個(gè)性化發(fā)展；

（2）未來(lái)教育要關(guān)注核心素養導向的人才培養：未來(lái)教育應致力于培養面向人工智能時(shí)代的創(chuàng )新人才，引導學(xué)習者在學(xué)習和工作中，發(fā)展關(guān)鍵能力與核心素養，培養創(chuàng )造力而不僅僅是記憶知識，才能更好地適應未來(lái)時(shí)代的發(fā)展；

（3）未來(lái)教育要關(guān)注學(xué)生的靈魂和幸福：未來(lái)教育應是更加人本的教育，為學(xué)生一生的幸福和成長(cháng)奠基。隨著(zhù)智力勞動(dòng)的解放，教師有更多的時(shí)間和精力關(guān)心學(xué)生心靈、精神和幸福，跟學(xué)生平等互動(dòng)，實(shí)施更加人本的教學(xué)，使得學(xué)生更具有創(chuàng )造性；

（4）未來(lái)教育要關(guān)注個(gè)性化、多樣性和適應性的學(xué)習：在人工智能技術(shù)的支持下，面向大規模的學(xué)習者群體，建立促進(jìn)個(gè)性發(fā)展的教育體系，是未來(lái)教育發(fā)展的基本趨勢。使每一個(gè)兒童在其原有的基礎上獲得適合他自己的教育服務(wù)是未來(lái)教育應該追求的價(jià)值之一；

（5）未來(lái)教育要關(guān)注人機協(xié)作的高效教學(xué)：人工智能在教育中的應用與研究應借鑒吸收學(xué)習科學(xué)領(lǐng)域的最新研究成果，在借助人工智能技術(shù)更科學(xué)全面地了解學(xué)習過(guò)程的基礎上，建立更準確的學(xué)習模型，實(shí)現更人性化的功能。

3、人工智能+教育的五個(gè)典型問(wèn)題

“人工智能+教育”尚處在初始階段，真正實(shí)現教育變革還有很長(cháng)的路要走，在發(fā)展的歷程中，需要破解以下五個(gè)難題：

（1）智能技術(shù)層面上，人工智能教育技術(shù)尚未成熟，教育難題破解還存在許多問(wèn)題，目前市場(chǎng)上的很多產(chǎn)品仍不夠智能，學(xué)習數據稀疏、學(xué)習模型以偏概全等問(wèn)題亟待解決；

（2）應用領(lǐng)域層面上，人工智能技術(shù)與教育的結合還不夠緊密，目前大多數產(chǎn)品僅關(guān)注自適應學(xué)習的單一狹窄領(lǐng)域，對學(xué)生成長(cháng)、綜合能力發(fā)展、身心健康等方面關(guān)注較少；

（3）數據是人工智能的“養料”，教育人工智能的關(guān)鍵瓶頸在數據，不同教育系統、平臺間的數據沒(méi)有開(kāi)放和共享，信息孤島現象嚴重，難以采集學(xué)生學(xué)習全過(guò)程的數據，沒(méi)有數據就沒(méi)有智能；

（4）智能決策層面上，單一的智能算法無(wú)法適應復雜多變的教育場(chǎng)景，有以偏概全的風(fēng)險，需要多個(gè)智能系統聯(lián)合決策，加強人工干預，并實(shí)現人機聯(lián)合決策；

（5）人工智能的價(jià)值認識存在兩極化，既有對人工智能全盤(pán)肯定、在教育應用過(guò)程中“唯人工智能”的思想，也有對其全盤(pán)否定、對人工智能的有益之處視而不見(jiàn)的思想，在人工智能教育應用方面，應強調人機協(xié)同，不高估、也不低看。

4、 人工智能+教育發(fā)展的五個(gè)建議

 國務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規劃》中強調了人工智能在經(jīng)濟發(fā)展、民生改善、國際競爭等方面的重要性，應當利用智能技術(shù)加快推動(dòng)人才培養模式、教學(xué)方法改革，構建包含智能學(xué)習、交互式學(xué)習的新型教育體系。要想更好地推進(jìn)“人工智能+教育”的變革，建議：

（1）加強數據匯聚，消除數據壁壘，建立合理使用數據的制度與政策體系，促進(jìn)數據的流通與流轉，在保護學(xué)生和家長(cháng)隱私的前提下，合理、平衡利用數據來(lái)發(fā)展教育智能；

（2）關(guān)注多元應用場(chǎng)景，避免人工智能強化應試教育，改變以“講、測、考、練”為核心的人工智能教育應用現狀，人工智能要在降低教師的負擔、降低學(xué)生學(xué)習知識的負擔、促進(jìn)學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展方面等方面，起到更加積極的作用；

（3）開(kāi)展跨學(xué)科研究，單一技術(shù)創(chuàng )新無(wú)法推進(jìn)人工智能+教育的變革，要積極推進(jìn)教育學(xué)、信息科學(xué)、心理學(xué)、體育學(xué)、管理科學(xué)等多學(xué)科的協(xié)同攻關(guān)，國家相應設置重大攻關(guān)項目進(jìn)行引導，促進(jìn)多領(lǐng)域、多學(xué)科的交流與創(chuàng )新；

（4）提供開(kāi)放平臺和服務(wù)，大型企業(yè)和研究機構要多開(kāi)發(fā)開(kāi)源的人工智能組件庫和算法庫，提供人工智能開(kāi)放云服務(wù)，對中小型企業(yè)開(kāi)放其計算能力，實(shí)現人工智能服務(wù)人人可用，打造智能教育服務(wù)生態(tài)；

（5）推廣智能教育試驗示范，開(kāi)展人工智能教育示范區建設，推動(dòng)規?；瘧?，探索人工智能破解教育難題的思路，尋求能夠有效提升教育質(zhì)量途徑，探索“人工智能+教育”的制度體系設計。